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文档简介
高中生物必修1《分子与细胞》知识点总结
第1章走近细胞
\细胞
1、细胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病遵以外,所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球
上最基本的生命系统
2、生命系统的结构层次:
细胞一组织一器官一系统(植物没有系统)一个体一种群一群落一生态系统一生物圈
二、原核生物与真核生物
1、原应细胞和真核细胞的分类依据:细胞内有无以核膜包被的细胞核。
2、原核细胞除核糖体外,无其他细胞器。
三、细胞学说的建立
1、细胞学说的主要建立者:德国科学家施莱登和施旺
2、细胞学说的要点:(1)细胞是一个有机体,一切植物、动物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物
所构成;(2)细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的
生命起作用。(3)新细胞可以从老细胞中产生。
3、这一学说揭示了生物体结构的统一性;细胞学说的建立过程,是一个在科学探究中开拓、继承、修正和
发展的过程,充满了耐人寻味的曲折。
第2章组成细胞的分子
第1节细胞中的元素和化合物
一、组成生物体的化学元素
细胞中的常见的化学元素有20多种,其中构成细胞的基本元素是_L_。
[大量元素:C、0、H、N、元P、Ca、Mg、K等;
微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo;(新Zn铁Fe臂B阿童Cu木Mo猛Mn)
J盘襄本元素:C;
主要元素;C、0、H、N、S、P;
细胞含量最多4种元素(也称基本元素):C、0、H、N;
r「丞
无机物1无机盐
组成细胞J;蛋白质
的化合物(脂质
有机物《糖类
二、在细胞鲜重中含量最多的化合1物是水,含量最多的有机物是蛋白质;占细胞干重最高的化合物是
白质。占细胞鲜重比例最大的化学元素是0、占细胞干重比例最大的化学元素是c。
三、几种主要化合物所含基本元素及举例
物质种类单体举例基本元素
单糖葡萄糖、果糖、半乳糖
糖类二糖蔗糖、麦芽糖、乳糖只有C、H、0
多糖葡萄糖淀粉、糖原、纤维素
脂肪
脂质磷脂C、H、0(P、S)
固醇胆固醇、性激素、维生素D
结构蛋白、胰岛素、抗体
蛋白质氨基酸C、H、0、N、(P、S)
大多数酶、血红蛋白
DNA脱氧核糖核甘酸
核酸C、H、0、N、P
RNA核糖核昔酸
四、有机物的检测
(1)还原糖十斐林试齐伫理决砖红色沉淀
(2)蛋白质+双缩服试剂一一紫—色。
(3)脂肪+苏丹III染液一-*染成橘黄色
(4)脂肪+苏丹IV染液-->染成红色。
第2节生命活动的主要承担者一一蛋白质
一、氨基酸
1、在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有理种。其结构特点是:每种氨基酸分子中至少含有一个氨基
和一个竣基,并且都有一个氨基和一个竣基连接在同一个碳原子上。各种氨基酸之间的区别在
于R基的不同。
2、注意下列结构式。_C——N-
(1)氨基:一NHz(2)竣基:一COOHIII
(3)氨基酸的分子式:C2H4O2N—R(4)肽键:一CO—NH—或°"
(5)氨基酸的结构通式(6)二肽:
二、蛋白质的结构
1、形成方式:一个氨基酸分子的竣基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水,这
种结合方式叫做脱水缩合,形成的化学键叫做肽键。
2、肽链和蛋白质:多肽通常呈链状结构,叫做肽链。肽链再经过盘曲、折叠,形成有一定空间结
构的蛋白质分子。
三、蛋白质种类繁多的因素
(1)氨基酸的种类;(2)氨基酸的数目;
(3)氨基酸的排列顺序;(4)肽链形成的空间结构(蛋白质的空间结构)
四\白质的彳乍用
1、构成血胞和生物体结构的重要物质。如结构蛋白。
2、催化作用:如绝大多数酶。3、运输作用:如血红蛋白、细胞膜上的载体;
4、免疫作用:如抗体,抗原;5、调节作用(信息传递作用):如胰岛素。
第3节遗传信息的携带者一一核酸
1、核酸是细胞内携带遗传信息的物质。在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具
有极其重要的作用。
2、核酸的基本组成单位是核昔酸。每个单位由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷
酸三个部分组成。
3、根据五碳糖的不同,核昔酸可分为脱氮核昔酸和核糖核昔酸两大类。
4、DNA的中文名称是脱氧核糖核酸。一般由条脱氧核甘酸链构成。含有的碱基是A、G、C、T
四种。含有的五碳糖是脱氧核糖。
5、RNA的中文名称是核糖核酸。一般由」条核糖核昔酸链构成。含有的碱基是A、G、C、U四
种。含有的五碳糖是核糖。
6、利用甲基绿-毗咯红染液分别对DNA和RNA的亲和力不同,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。
甲基绿可使DNA呈现绿色,口比咯红可使RNA呈现红色。
7、真核细胞的DNA主要分布在细胞核(染色体)中,在叶绿体和线粒体内也含有少量的DNA;
RNA主要分布在细胞质中,核糖体中也含有RNA。原核生物的DNA不形成染色体,在拟核与质粒中
8、☆真核生物、原核生物的遗传物质都是DNA。DNA病毒的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA。
第三章细胞的基本结构
第一节细胞膜------系统的边界
一、细胞膜的成分:主要是脂质(约50%)和蛋白质(约40%),还有少量糖类(约2%—10%)
二、细胞膜的功能:
①将细胞与外界环境分隔开②控制物质进出细胞(最重要功能)③进行细胞间的信息交流
三、植物细胞还有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用;其性质是全透性的。
第二节细胞器一一系统内的分工合作
一、相关概念:
细胞质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。
细胞器(一些膏原体):能的各种亚细胞结构的总称。
二、八大细胞器的比较:
1、线粒体:(呈粒状、棒状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量DNA和RNA内膜
突起形成崎,内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶),线粒体是细胞进行有
氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”
2、叶绿体:(呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里),叶绿体是植物
进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,(含有叶绿素
和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA,叶绿素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上
和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)。
B
注:①叶绿体的外膜②叶绿体的内膜⑤线粒体的外膜
③叶绿体的基粒(类囊体堆叠形成)⑥线粒体的内膜
④叶绿体的基质⑦线粒体的基质⑧崎
3、核糖体:椭球形粒状小体,有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中。是细胞内将氨基酸
合成蛋白质的场所。
4、内质网:由膜结构连接而成的网状物。是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”
5、高尔基体:在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分
类运输有关。
6、中心体:每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列,存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有
丝分裂有关。
7、液泡:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白
质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。
8、溶酶体:有“消化车间”之称,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入
细胞的病毒或病菌。
三、分泌蛋白的合成和运输:
核糖体(合成肽链)一内质网(初加工)一高尔基体(进一步修饰加工)一囊泡一细胞膜一细胞外
(其中能量是由线粒体提供的)
四、生物膜系统的组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。
第三节细胞核一一系统的控制中心
一、细胞核的功能:是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所),是细胞代谢和遗传的控制中心;
二、细胞核的结构:
1、染色质:由DNA和蛋白质组成,染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。
2、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开(小分子的通道)。
3、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4、核孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流
第四章细胞的物质输入和输出
第一节物质跨膜运输的实例
一、渗透作用:水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。
二、原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
三、发生渗透作用的条件:1、具有半透膜2、膜两侧有浓度差
四、细胞的吸水和失水:
外界溶液浓度>细胞内溶液浓度一细胞失水
外界溶液浓度〈细胞内溶液浓度一细胞吸水
外界溶液浓度=细胞内溶液浓度一动态平衡
第二节生物膜的流动镶嵌模型
一、生物膜结构:磷脂蛋白质糖类
II
磷脂双分子层“镶嵌蛋白”糖被(与细胞识别有关)
(膜基本支架)
二、生物膜特点:(结构特点:具有一定的流动性;功能特点:选择透过性)
第三节物质跨膜运输的方式
、相关概念:
自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞。
协助扩散:进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。
主动运输:物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学
反应所释放的能量。
二、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:
比较项目运输方向是否要载体是否消耗能量代表例子
自由扩散高浓度f低浓度不需要不消耗。2、C02、员0、乙醇、甘油、苯等
协助扩散高浓度一低浓度需要不消耗葡萄糖进入红细胞等
主动运输低浓度f高浓度需要消耗葡萄糖、氨基酸;K+、C1一等离子
三、离子和小分子物质主要以被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输的方式进出细胞-----跨膜运
输;
大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用一一不是跨膜运输。
第五章细胞的能量供应和利用
第一节降低化学反应活化能的酶
一、酶的作用机理:降低化学反应活化能
二、酶的本质:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数为蛋白质,少数为RNA。
三、酶的特性:
①高效性:催化效率比无机催化剂高许多。②专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
③作用条件温和:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降
低。
第二节细胞的能量“通货”一ATP
一、ATP的结构及特点
1、中文名称:三磷酸腺昔
2、结构简式:A-P-P~P;A代表腺昔;P代表磷酸基团;〜代表高能磷酸键。
3、特点:(1)含有2个高能磷酸键;(2)远离」的高能磷酸键易断裂,放出大量能量。
二、ATP与ADP的相互转化
酶
1、ATP的水解:释放能量过程:ATP>ADP+Pi+能量(释放的能量用于一切生命活动)
2、ATP的合成:储存能量过程:ADP+Pi+能量一酶ATP(能量来源:呼吸作用、光合作用)
3、不同生物中ATP的能量来源
(1)植物:光合作用、呼吸作用。(2)动物:呼吸作用。
三、ATP的利用
1、吸能反应与ATP水解反应相联系;放能反应与ATP合成反应相联系。
2、ATP为生命活动直接提供能量,ATP是细胞内流通的能量“通货”。
第3节ATP的主要来源一一细胞呼吸
一、细胞呼吸的特点及方式
1、特点:有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,
释放出能量并生成ATP„
2、细胞呼吸的方式:有氧呼吸、无氧呼吸。
3、有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,通过多种酶的催化作用下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生
二氧化碳和水,释放出大量能量,生成ATP的过程。
4、无氧呼吸:一般是指细胞在无氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化
产物(酒精、C02或乳酸),同时释放出少量能量的过程。
二、有氧呼吸的总反应式迅
C6Hl+6026coz+6H2O+能量
三、无氧呼吸的蠢反应式:
C6Hl酶遍2C2H50H(酒精)+2C02+少量能量(酒精发酵)
或C6H12062c3H6O3(乳酸)+少量能量(乳酸发酵)
四、有氧呼吸过程(主要在线粒体中进行):
场所发生反应产物
细胞质丙酮酸、[田、释放少量能量,
第一阶段葡萄糖一酸2丙酮酸+[田+少量能量
基质形成少量ATP
线粒体C02、[田、释放少量能量,形成
第二阶段少
基质2丙酮酸+6H2O—>6C02+[田+能量少量ATP
线粒体生成员0、释放大量能量,形成
第三阶段[H]+0一瞰上0+大量能量
内膜2大量ATP
五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸
不场所细胞质基质,线粒体基质、内膜细胞质基质
同条件氧气、多种酶无氧气参与、多种酶
点葡萄糖彻底分解,产生葡萄糖分解不彻底,生
物质变化
C02和H20成乳酸或酒精等
释放大量能量(1161kJ被利用,释放少量能量,形成少
能量变化
其余以热能散失),形成大量ATP量ATP
第四节能量之源一一光与光合作用
一、光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放出
氧气的过程。
二、色素的种类及吸收光
1、叶绿素分为叶绿素a、叶绿素b,主要吸收红光和蓝紫光。
2、类胡萝卜素分为胡萝卜素、叶黄素,主要吸收蓝紫光。
三、光合作用的过程:
光条件光、色素、酶
反场所在类囊体的薄膜上
光酶
应物质变化水的分解:H20-[H]+02tATP的生成:ADP+Pi-ATP
阶
能量变化光能一ATP中的活跃化学能
段
暗条件酶、ATP、[H]
反场所叶绿体基质*
应CO?的固定:C02+C5-L2c3
物质变化
阶C3的还原:C3+MA帝(CH2O)
段能量变化ATP中的活跃化学能一(CHzO)中的稳定化学能
光能一
总反应式
C02+H20叶绿体02+(CH20)
环境因素对光合作用速率的影响
①空气中C02浓度②温度高低③光照强度④光照长短⑤光的成分
提高农作物产量的方法
⑴控制光照强度的强弱⑵控制温度的高低⑶适当的增加作物环境中二氧化碳的浓度⑷延长光合作用
的时间。⑸增加光合作用的面积合理密植,间作套种。⑹温室大棚用无色透明玻璃。⑺温室栽
培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温。
第五章细胞的增殖、分化、衰老和凋亡
第一节细胞增殖
一、细胞增殖的意义:是生物体生长、发育、生殖和遗传的基础
二、细胞分裂方式:有丝分裂(真核生物体细胞进行细胞分裂的主要方式);无丝分裂;减数分裂。
三、有丝分裂:
1、细胞周期:从一次细胞分裂结束开始,直到下一次细胞分裂结束为止,称为一个细胞周期。
2、有丝分裂的过程:
•动物细胞的有丝分裂
(1)分裂间期:主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
结果:DNA分子加倍;染色体数不变(一条染色体含有2条染色单体)
(2)分裂期
前期:①出现染色体和纺锤体②核膜解体、核仁逐渐消失;
中期:每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上;(观察染色体的最佳时期)
后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并分别向细胞两极移动。
末期:①染色体、纺锤体消失②核膜、核仁重现(细胞膜内陷)
•植物细胞的有丝分裂
3、动、植物
细胞有丝分
裂的比较:
前期:由两组中心粒发出的星射线由细胞两极发出的纺锤丝构成
纺锤体的形成方式不同构成纺锤体纺锤体
末期:由细胞膜向内凹陷把亲代细由细胞板形成的细胞壁把亲代
子细胞的形成方式不同胞缢裂成两个子细胞细胞分成两个子细胞
4、有丝分裂的意义
在有丝分裂过程中,染色体复制二虫,细胞分裂一次,分裂结果是染色体也分配到两个子细胞中去。子
细胞具有和亲代细胞相同叁且、相同形态的染色体。这保证了亲代与子代细胞间的遗传性状的稳定性。
四、无丝分裂
1、特点:在分裂过程中,没有染色体和纺锤体等结构的出现(但有DNA的复制)
2、举例:草履虫、蛙的红细胞等。
第二节细胞分化、衰老和凋亡
一、细胞的分化
1、概念:由同一种类型的细胞经细胞分裂后,逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性的差异,产生不同
的细胞类群的过程称为细胞分化。
2、细胞分化的原因:是基因选择性表达的结果(注:细胞分化过程中基因本身逡有改变)
3、细胞分化和细胞分裂的区别:
细胞分裂的结果是:细胞数旦的增加;子代细胞与亲代细胞遗传物质相同。
细胞分化的结果是:细胞种类的增加;分化后的各类细胞遗传物质相同。
二、细胞的全能性
1、植物细胞全能性的概念
指植物体中单个已经分化的细也在适宜的条件下,仍然能够发育成完整新植株的潜能。
2、植物细胞全能性的原因:植物细胞中具有发育成完整个体的全部遗传物质。
(已分化的动物体细胞的组胞核也具有全能性)
3、细胞全能性实例:胡萝卜根细胞离体,在适宜条件下培养后长成一棵胡萝卜。
三、细胞衰老
1、衰老细胞的特征:
①细胞核膨大,核膜皱折,染色质固缱(染色加深);
②线粒体变大且数目减少(呼吸速率减慢);
③细胞内酶的活性隆低,代谢速度减慢,增殖能力减退;
④细胞膜通透性改变,物质运输功能隆低;
⑤细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小;
⑥细胞内色素沉积,妨碍细胞内物质的交流和传递。
2、决定细胞衰老的主要原因
细胞的增殖能力是苞艮的,体细胞的衰老是由细胞自身的因素决定的
四、细胞凋亡
1、细胞凋亡的概念:细胞凋亡是细胞的一种重要的生命活动,是一个主动的由基因决定的细胞程序化自行
结束生命的过程。也称为细胞程序性死亡。
2、细胞凋亡的意义:对生物的个体发育、机体槎生螳的维持等都具有重要作用。
第三节关注癌症
一、细胞癌变原因:
「内因:原癌基因和抑癌基因的变异
r物理致癌因子
外因:致癌因子J化学致癌因子
-病毒致癌因子
二、癌细胞的特温
(1)无限增殖
(2)没有接触抑制。癌细胞并不因为相互接触而停止分裂
(3)具有浸润性和扩散性。细胞膜上糖蛋白等物质的减少
(4)能够逃避免疫监视
高中生物必修2《遗传与进化》知识点总结
第一章遗传因子的发现
一、分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对
的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
二、基因自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一
性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
第二章基因和染色体的关系
一、减数分裂的概念
减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂
过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少二生。
'1.生物:进行有性生殖的生物
范围2.场所高等植物:花
高等动物:睾丸、卵巢
3.对象:原始生殖细胞(精原细胞
和卵原细胞)
二、受精作用的特点和意义
特点:受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞,尾部留在外
面,不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目,
其中有一半来自精子,另一半来自卵细胞。
意义:减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异具有
重要的作用。
三、伴性遗传的特点:
(1)伴X隐性遗传的特点:
①男〉女②隔代遗传(交叉遗传)③母病子必病,女病父必病
(2)伴X显性遗传的特点:
①女》男②连续发病③父病女必病,子病母必病
(3)伴Y遗传的特点:①男病女不病②父一子一孙
第三章基因的本质
一、DNA是主要的遗传物质
(1)某些病毒的遗传物质是RNA(.2)绝大多数生物的遗传物质是DNA
二、DNA的结构:
①由两条、反向平行的脱氧核石酸链盘旋成双螺旋结构。
②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。内侧:由氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律:A=T;G=Co(碱基互补配对原则)
三、DNA的特点:①稳定性②多样性③特异性
四、DNA的复制
1.场所:细胞核
2.时间:细胞分裂间期。(即有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期)
3.基本条件:①模板:开始解旋的DNA分子的两条单链(即亲代DNA的两条链);
②原料:是游离在细胞中的4种脱氧核甘酸;
③能量:由ATP提供;④酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶等。
4.过程:①解旋;②合成子链;③形成子代DNA
5.特点:①边解旋边复制;②半保留复制
6.原则:碱基互补配对原则
五、基因的定义
基因是有遗传效应的DNA片段。基因主要在染色体上。
一、.基因的相关关系
1、与DNA的关系
①基因的实质是有遗传效应的DNA片段,无遗传效应的DNA片段不能称之为基因(非基因)。
②每个DNA分子包含许多个基因。
2、与染色体的关系
①基因在染色体上呈线性排列。②染色体是基因的主要载体,止匕外,线粒体和叶绿体中也有基因分布。
3、与脱氧核甘酸的关系
12基因中脱氧核甘酸的排列顺序代表遗传信息。
4、与性状的关系
①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。
②基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。
第四章基因的表达
一、基因控制蛋白质合成:
1、转录:
(1)概念:在细胞核中,以DNA的二条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
(2)过程:①解旋;②配对;③连接;④释放
(3)条件:模板:DNA的二条链(模板链);原料:4种核糖核昔酸;能量:ATP;酶:解旋酶、RNA聚合酶
等。
(4)原则:碱基互补配对原则(A—U、T-A、G-C、C—G)
(5)产物:信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)
2、翻译:
(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(注:
叶绿体、线粒体也有翻译)
(2)过程:(看书)
(3)条件:模板:mRNA;原料:氨基酸(20种);能量:ATP;酶:多种酶;搬运工具:tRNA;装配机器:
核糖体。
(4)原则:碱基互补配对原则
(5)产物:多肽链。
3、与基因表达有关的计算基因中碱基数:mRNA分子中碱基数:氨基酸数=6:3:1
4、密码子
①概念:mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称为1个密码子.
②特点:专一性、简并性、通用性
③密码子J起始密码:AUG、GUG
(64个)[终止密码:UAA、UAG、UGA
二、中心法则及其发展
1、提出者:克里克
2、内容:
遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的自我复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传
信息的转录和翻译。但是,遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质,也不能从蛋白质流向DNA或RNA。近些年还
发现有遗传信息从RM初而I(BPRNA^lisWj)近祀以短而A萧而i)NA(丽运转系)。
二、基因控制性状的方式:
(1)间接控制:通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;如白化病等。
(2)直接控制:通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血等。
注:生物体性状的多基因因素:基因与基因;基因与基因产物;与环境之间多种因素存在复杂的相互作用,
共同地精细的调控生物体的性状。
第5章基因突变及其他变异
一、基因突变
1、概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。
2、原因:物理因素:X射线、紫外线、r射线等;化学因素:亚硝酸盐,碱基类似物等;生物因素:病
毒、细菌等。
3、特点:a、普遍性;b、随机性;c、低频性;d、多数有害性;e、不定向性。
4、意义:它是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源;是生物进化的原始材料。
二、基因重组
1、概念:是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
2、类型:a、非同源染色体上的非等位基因自由组合
b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换
三、染色体变异:包括染色体结构变异和染色体数目变异。
四、染色体组
1、概念:二倍体生物虹中所具有的全部染色体组成一个染色体组。
2、单倍体、二倍体和多倍体
由配子发育成的个体叫单倍体。
有受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体,含三
个染色体组就叫三倍体,以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多僮隹。
五、育种方法小结
诱变育种杂交育种多倍体育种单倍体育种
用射线、激光、化学杂交f自交f选用秋水仙素处理萌花药(粉)离体培养
方法
药品等处理生物优一自交发的种子或幼苗
原理基因突变基因重组染色体变异染色体变异
加速育种进程,大幅方法简便,但要较器官较大,营养物质后代都是纯合子,明显
优缺点度地改良某些性状,长年限选择才可含量高,但结实率缩短育种年限,但技术
但有利变异个体少。获得纯合子。低,成熟迟。较复杂。
六、基因工程:基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说,就是按照人们意愿,把一种生物
的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
1、原理:基因重组
2、工具:
基因的“剪刀”一限制性核酸内切酶
(1)特点:具有专一性和特异性,即识别特定核甘酸序列,切割特定切点。
(2)作用部位:磷酸二酯键
基因的“针线”一一DNA连接酶
(1)作用:将互补配对的两个黏性末端连接起来,使之成为一个完整的DNA分子。
(2)连接部位:磷酸二酯键
基因的运载体
(1)定义:能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。
(2)种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。
3、步骤:第一步:提取目的基因;第二步:目的基因与运载体结合;
第三步:将目的基因导入受体细胞;第四步:目的基因的检测和鉴定。
第六章生物的进化
一、现代生物进化理论
(-)种群是生物进化的基本单位(生物进化的实质:种群基因频率的改变)
1、种群:在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。
特点:不仅是生物繁殖的基本单位;而且是生物进化的基本单位。
2、种群基因库:一个种群的全部个体所含有的全部基因构成了该种群的基因库
(二)突变和基因重组产生生物进化的原材料
(三)自然选择决定进化方向:在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定囱改变,导致生物朝着二
定的方向不断进化。
(四)突变和基因重组、选揉和隔离是物种形成机制
1、物种:指分布在一定的自然地域,具有一定的形态结构和生理功能特征,而且自然状态下能相互交配并
能生殖出亘宜后代的一群生物个体。
2、隔离:
「地理隔离:同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。
生殖隔离:指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。
3、物种的形成:
⑴物种形成的常见方式:地理隔离(长期)一生殖隔离
⑵物种形成的标志:生殖隔离
⑶物种形成的3个环节:
•突变和基因重组:为生物进化提供原材料
•选择:使种群的基因频率定向改变
•隔离:是新物种形成的必要条件
二、生物进化与生物多样性的形成
1、生物多样性与生物进化的关系是:生物多样性产生的原因是生物不断进化的结果;而生物多样性的产生
又加速了生物的进化。
2、生物多样性包括:遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
高中生物必修3《稳态与环境》知识总结
第一章人体的内环境与稳态
、细胞的生活的环境:
(-)单细胞(如草履虫)直接与外界环境进行物质交换
(二)多细胞动物通过内环境作媒介进行物质交换
养料。2养料0=
外界环境vA血浆x--------组织液.A细胞(内液)
代谢废物、co,///代谢废物、COz
淋巴
内环境
(三)组织液、淋巴的成分与含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的
蛋白质,而组织液淋巴中蛋白质含量较少。
(四)内环境的理化性质:渗透压,酸碱度,温度
①血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关;无机盐中Na\eV占优势
细胞外液渗透压约为770kpa相当于细胞内液渗透压;
②正常人的血浆近中性,PH为7.35-7.45与HOV、HPO?-等离子有关;缓冲对:一种弱酸和一种
强碱盐H2C03/NaHC03NaH2P04/Na2HP04
C02+H20t-----H2C03+HC03「
③人的体温维持在37tle左右(一般不超过1°C)o
二、内环境稳态的重要性:
1、稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。
“内环境成分相对稳定
内环境稳态,「温度
内环境理化性质的相对稳定J酸碱度(PH值)
[渗透压
①稳态的基础是各器官系统协调一致地正常运行
②调节机制:神经-体液-免疫
③稳态相关的系统:消化、呼吸、循环、排泄系统(及皮肤)
④维持内环境稳态的调节能力是有限的,若外界环境变化过于剧烈或人体自身调节能力出现障碍时内
环境稳态会遭到破坏
2、内环境稳态的意义:机体进行正常生命活动的必要条件
第二章动物和人体生命活动的调节
一、通过神经系统的调节
1、神经调节的结构基础:神经系统
2、神经调节基本方式:反射
反射的结构基础:反射弧
组成:感受器一-►传入神经一-►神经中枢一一4专出神经一一►效应器
(分析综合作用)(运动神经末梢+肌肉或腺体)
3、兴奋是指某些组织(神经组织)或细胞感受外界刺激后由相对静止状态变为显着的活跃状态的过程。
4、兴奋在神经纤维上的传导:
以电信号的形式沿着神经纤维的传导是双向的;静息时膜内为负,膜外为正(外正内负);
兴奋时膜内为正,膜外为负(外负内正),兴奋的传导以膜内传导为标准。
(1)兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动。
(2)兴奋的传导过程:静息状态时,细胞膜电位外正内负一受到刺激,兴奋状态时,细胞膜电位
为外负内正一兴奋部位与未兴奋部位间由于电位差的存在形成局部电流(膜外:未兴奋部位一兴奋
部位;膜内:兴奋部位一未兴奋部位)一兴奋向未兴奋部位传导
(3)兴奋的传导的方向:双向
5、兴奋在神经元之间的传递一一突触
整触前膜由轴突末梢膨大的突触小体的膜
①突触的结构J突触间隙
突触后膜细胞体的膜树突的膜
②突触小体中有能触小泡,突触小泡中有神经递质,神经递质只能由突触前膜释放到突触后膜,使后
膜产生兴奋(或抑制)所以是单向传递。(突触前膜一突触后膜,轴突一树突或胞体)
③在突触传导过程中有电信号一化学信号一电信号的过程,所以比神经纤维上的传导速度慢。
2-2激素调节
一、激素调节的概念
1、激素:由内分泌腺(或内分泌细胞)合成并分泌到血液中,对机体的新陈代谢、生长发育等具有重要
调节作用的一类微量有机物。
2、激素分泌异常引起的病变
生长激素:幼年:不足患侏儒症,过多患巨人症;成年:过多患肢端肥大症
甲状腺激素:分泌过盛:甲亢;分泌不足:幼年表现为呆小症;成人易患大脖子病(如食物中缺碘)
3、激素调节:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节的方式,这就是激素调节。
4、激素调节的特点:1)微量和高效;2)通过体液运输;3)作用于靶器官、靶细胞。
二、激素调节的实例
(一)实例一、血糖平衡的调节
1、血糖的来源和去路:
来源:①食物中的糖类的消化吸收;②肝糖元的分解;③脂肪等非糖物质的转化
去向:①血糖的氧化分解为C02压0和能量②血糖的合成肝糖元、肌糖元(肌糖元只能合成不能水解)
③血糖转化为脂肪、某些氨基酸
2、调节血糖的激素:
(1)胰岛素:分泌部位:胰岛B细胞;
作用:降低血糖(唯一一个);
作用机理:①促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖元、转变成脂肪酸等非糖物质。
②抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖(抑制2个来源,促进3个去路)
(2)胰高血糖素:(升血糖)分泌部位:胰岛A细胞
作用:升高血糖
作用机理:促进肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖(促进2个来源)
4、血糖平衡的调节:(负反馈)
反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。
5、血糖平衡是神经一体液共同调节的结果。
(二)实例二、甲状腺激素分泌的分级调节
寒冷、过度紧张等
下丘脑有枢纽作用,调节过程中存在着分级调节与反馈调节
三、神经调节与体液调节的关系:
①:不少内分泌腺直接或间接地受到神经系统的调节
②:内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能
例如:甲状腺激素成年人分泌过多:甲亢缺碘:地方性甲状腺肿大(大脖子病)
婴儿时期分泌过少:呆小症
16、免疫系统的功能:防卫功能、监控和清除功能
17、抗屋:能够引起机体产生特异性免疫反应的物质(如:细菌、病毒、人体中坏死、变异的细胞、组织)
抗体:专门抗击抗原的蛋白质
(来源:能够引起机体产生特异性免疫反应的物质,主要是外来物质(如:细菌、病
毒、),其次也有自身的物质(人体中坏死、变异的细胞、组织癌细胞,),还
有(移殖器官)。
抗原(抗原决定簇)本质:蛋白质或糖蛋白
特性:异物性(外来物质),大分子性(相对分子质量很大),特异性(只与相应
的抗体或效应T细胞发生特异性结合)
,本质:球蛋白,专门抗击抗原的蛋白质,
存在:主要存在于血清中,其它体液中也含有。(特异性)
抗体:I史类:抗毒素,凝集素,沉淀素,溶解素。
功能:抗体与抗原结合产生细胞集团或沉淀,从而抑制抗原的繁殖或对人体细胞的黏附(并不
、能直接杀死抗原)最后被吞噬细胞吞噬消化。
18、免疫分为;体液免疫(主要是B细胞起作用)、细胞免疫(主要是T细胞起作用)
19、体液免疫过程:(抗原没有进入细胞)
增殖分化,细胞>抗体
抗鼠f吞噬细虬fT细胞_>B细胞__________J
[记忆B细胞
记忆B细胞的作用:可以在抗原消失很长一段时间内保持对这种抗原的记忆,当再接触这种抗原时,
能迅速增殖和分化,产生浆细胞从而产生抗体。
抗体与抗原结合产生细胞集团或沉淀,
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